Różnica między endotoksynami i egzotoksynami

Toksogeneza obejmuje wytwarzanie toksyn przez bakterie chorobotwórcze. Jest to jedna z głównych metod rodzenia chorób i zaburzeń medycznych przez bakterie. Do 2 kategorii toksyn, które prowadzą do różnych infekcji i chorób należą; endotoksyny i egzotoksyny i różnią się one w zależności od ich natury chemicznej. Endotoksyny są toksynami bakteryjnymi składającymi się z lipidów (lipopolisacharydów), a egzotoksyny składają się z białek.

Co to są endotoksyny?

Endotoksyny są toksynami lipopolisacharydowymi uwalnianymi przez bakterie Gram -. Endotoksyny są związane z komórkami i są wytwarzane tylko wtedy, gdy komórka ulegnie lizie. Endotoksyny są obecne w zewnętrznej osłonie ściany komórkowej w gram - bakteriach. Endotoksyny są również nazywane lipopolisacharydami i są obecne w E. coli, Shigella, Salmonella, Pseudomonas, Haemophilus influenza, Neisseria i Vibrio cholerae. Endotoksyny są zwykle wydzielane przez rozwijające się bakterie w wyniku działania określonych antybiotyków lub w wyniku trawienia fagocytowego.

Endotoksyny wykazują mniejszą siłę działania i nie są bardzo aktywne na swoim substracie. Wykazują stabilność cieplną. Zewnętrzna ściana bakterii jest nieprzenikalna dla większych cząsteczek i cząsteczek, które nie mogą rozpuszczać się w wodzie i chronić przed środowiskiem zewnętrznym.

Te toksyny są częścią tego działania ochronnego. W czasie kolonizacji ma funkcję przyczepiania się do gospodarza. Również endotoksyny wykazują słabą antygenowość.

Co to jest egzotoksyny?

Egzotoksyny to toksyny uwalniane pozakomórkowo wraz z rozwojem organizmu. Egzotoksyny to zaraźliwe toksyny, które rozprzestrzeniają się od ogniska infekcji na inne części ciała i powodują uszkodzenie. Są to rozpuszczalne białka, które działają jak enzymy. Egzotoksyna ma zdolność powodowania uszkodzenia gospodarza przez niszczenie komórek lub zakłócanie normalnego metabolizmu komórkowego. Egzotoksyny są bardzo silne i mogą powodować ekstremalne szkody dla gospodarza. Egzotoksyny są wydalane przez ich szybki wzrost lub podczas lizy komórek. Zarówno bakterie Gram +, jak i Gram - wytwarzają egzotoksyny.

Egzotoksyny wykazują większą toksyczność w porównaniu z endotoksynami i odróżniają niektóre szczepy bakterii. Egzotoksyny powodują choroby specyficzne tylko dla tego zanieczyszczenia. Na przykład Clostridium tetani tworzy toksynę tężcową. Istnieją 3 główne kategorie egzotoksyn: enterotoksyny, neurotoksyny i cytotoksyny. Te typy wskazują na lokalizację działalności. Aktywność enterotoksyczną można zaobserwować w przewodzie pokarmowym. Neurotoksyny wykazują swoje funkcje na neuronach, a cytotoksyny niszczą funkcjonowanie komórki gospodarza. Niektóre z zaburzeń zdrowotnych spowodowanych przez egzotoksyny to cholera, tężec i błonica. Antygenowość egzotoksyn jest dość wysoka. Egzotoksyny wyzwalają układ odpornościowy i wydzielają antytoksyny w celu zniszczenia toksyny.

Ryc. 1. Struktura endotoksyn i egzotoksyn (Aryal, 2015)

Różnica między endotoksynami i egzotoksynami

Charakter chemiczny endotoksyn i egzotoksyn

Endotoksyny

Endotoksyny są również znane jako lipopolisacharydy gram - bakterii. Endotoksyny składają się z 2 składników o różnych właściwościach fizycznych i chemicznych: heteropolisacharydu i kowalencyjnie przyłączonego lipidu o nazwie lipid A.

Egzotoksyny

Egzotoksyny są toksynami wydzielanymi przez bakterie, a skład chemiczny białek.

Enzymy w endotoksynach i egzotoksynach

Endotoksyny

Katalaza, fibryzyna, proteazy IgA / IgG

Egzotoksyny

Hialuronidaza, kolagenaza, niektóre proteazy, nukleaza, neuraminidaza, niektóre proteazy, fosfolipaza A

Źródło endotoksyn i egzotoksyn

Endotoksyny

Endotoksyny są wydzielane przez błonę komórkową gram - bakterii dopiero po lizie komórek. Endotoksyny są integralną częścią ściany komórkowej.

Egzotoksyny

Egzotoksyny są wydzielane przez niektóre bakterie Gram + i Gram -

Lokalizacja endotoksyn i egzotoksyn

Endotoksyny

Jest obecny w błonie komórkowej i uwalnia dopiero po lizie ściany gruczołowej.

Egzotoksyny

Jest wydzielany poza komórką zarówno przez bakterie Gram +, jak i Gram -.

Sposób działania związany z endotoksynami i egzotoksynami

Endotoksyna

Obejmuje TNF i interlukinę-1

Egzotoksyna

Różne tryby

Stabilność cieplna endotoksyn i egzotoksyn

Endotoksyna

Endotoksyny są tolerancyjne na ciepło i stosunkowo stabilne w 250oC przez jedną godzinę

Egzotoksyna

Egzotoksyny mogą ulec zniszczeniu w temperaturze 600-800 ° C (podatne na ciepło). Są niestabilne, z wyjątkiem enterotoksyny gronkowcowej.

Testy wykrywania

Endotoksyna

Wykryty testem lizatu Limulus.

Egzotoksyna

Opady, metody oparte na teście ELISA, neutralizacja

Immunogenność

Endotoksyna

Endotoksyny wykazują słabą immunogenność. Endotoksyny nie wytwarzają antytoksyn.

Egzotoksyna

Egzotoksyny są niezwykle immunogenne. Wyzwalają reakcję humoralną (przeciwciała atakują toksyny). Poprzez stymulację układu odpornościowego egzotoksyny wydzielają antytoksyny w celu zneutralizowania toksyny

Potencjał toksyczny / szczepionki

Endotoksyna

Nie można wytwarzać toksyn i nie ma dostępnych szczepionek.

Egzotoksyna

Toksoidy można wytwarzać przez traktowanie formaldehydem, ale leczone toksyny wykazują immunogenność. Toksyny można stosować jako szczepionki.

Związek z mikroorganizmami

Endotoksyna

Umieszczony w LPS zewnętrznej osłony ściany komórkowej i wydzielany z uszkodzeniem komórki lub w czasie namnażania się komórki.

Egzotoksyna

Produkt metaboliczny rozwijającej się komórki.

Choroby

Endotoksyny

Infekcje dróg moczowych, dur brzuszny, meningokokowe zapalenie opon mózgowych, choroba wieńcowa, martwicze zapalenie jelit u noworodków, choroba Leśniowskiego-Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego, mukowiscydoza, meningokokemia, posocznica grudkowo-ujemna, wstrząs krwotoczny

Egzotoksyny

Zgorzel gazowa, szkarlatyna, błonica, zatrucie jadem kiełbasianym, tężec, biegunka związana z antybiotykami, zespół oparzonej skóry.

Podsumowanie endotoksyn kontra egzotoksyny

Punkty różnic między endotoksynami i egzotoksynami zostały podsumowane poniżej:

Tabela porównawcza dla endotoksyn i egzotoksyn